PowerShell 入门到精通：强大脚本自动化完全指南

开始学习 PowerShell 课程。首先了解：

什么是 PowerShell？

Windows PowerShell 是面向对象的自动化引擎与脚本语言。主要面向 IT 专业人员与系统管理员，用于控制和自动化 Windows OS 及其他应用的管理。它在 Windows 命令提示符和 Windows Script Host 环境中扩展了你已有的知识与脚本能力。

它融合了脚本灵活性、命令行速度与 GUI 管理工具威力。帮助系统管理员消除未来的手工劳动，高效解决问题。我们将过一遍学习 PowerShell 必知的所有重要方面。

本 PowerShell 入门教程涵盖基础：

• 什么是 PowerShell？
• 为什么使用 PowerShell？
• PowerShell 历史
• PowerShell 特性
• 如何启动 PowerShell
• PowerShell Cmdlet
• Cmdlet 与 Command 对比
• PowerShell 数据类型
• 特殊变量
• PowerShell 脚本
• 第一个 PowerShell 脚本
• 什么是 PowerShell ISE？
• PowerShell 核心概念
• PowerShell 与命令提示符对比
• PowerShell 应用场景

这是 PowerShell 脚本基础的完整指南……开始吧！

为什么使用 PowerShell？

重要理由：

• 为操作系统提供深度集成的命令行体验
• 完全访问 .NET 框架所有类型
• 受系统管理员信赖
• 简单操作服务器与工作站组件
• 面向系统管理员设计更易用的语法
• 比运行 VBScript 或其他脚本语言更安全

PowerShell 历史

PowerShell 1.0 于 2006 年发布。至今已达 7.2 版。随年份与版本迭代，能力与宿主环境显著增强。

版本演进：

• 1.0 支持 Windows Server 2003 本地管理
• 2.0 集成于 Windows 7 与 Server 2008 R2，增加远程、事务、后台作业、事件、调试等
• 3.0 作为 Windows 管理框架内部组件随 Windows 8 与 Server 2012 发布，新增计划作业、会话连接、模块自动加载等
• 4.0 随 Windows 8.1 与 Server 2012 R2 发布，增加期望状态配置、增强调试、网络诊断
• 5.0 作为管理框架 5 内部发布，提供远程调试、类定义、.NET 枚举等
• 7.2 基于 .NET 6.0 构建，新增运算符、简化动态错误视图、自动版本更新通知等

接下来学习 PowerShell 特性。

PowerShell 特性

• PowerShell Remoting：允许在远程机器上调用脚本与 cmdlet
• 后台作业：异步调用脚本或管道，可在本地或多台远程机器运行
• 事务：启用 cmdlet 让开发者执行…
• 事件：监听、转发、响应管理与系统事件
• 网络文件传输：基于 BITS 技术提供优先级、异步、限流的跨机器文件传输原生支持

如何启动 PowerShell

所有新版 Windows 预装 PowerShell。启动步骤：

步骤 1) Windows 搜索 PowerShell，点击打开

步骤 2) PowerShell 窗口打开

PowerShell Cmdlet

Cmdlet（Command-let）是 Windows PowerShell 环境中的轻量级命令。PowerShell 在命令提示符中调用这些 cmdlet。可通过 PowerShell API 创建和调用 cmdlet。

Cmdlet 与 Command 对比

Cmdlet 与其他命令行环境的命令区别：

• Cmdlet 是 .NET Framework 类对象，不可单独执行
• Cmdlet 仅需十几行代码即可构建
• 解析、输出格式化、错误呈现不由 cmdlet 处理
• Cmdlet 面向对象工作，文本流与对象不能作为管道输出
• Cmdlet 基于记录处理，单次处理单个对象

PowerShell 核心功能源自 Cmdlet，始终采用“动词-名词”格式且不使用复数。Cmdlet 返回对象而非文本。Cmdlet 是存储在 .ps1 文本文件中的多行命令系列。

Cmdlet 由动词与名词经连字符组成。学习常用动词：

• Get — 获取
• Start — 启动
• Out — 输出
• Stop — 停止运行中的操作
• Set — 设置/定义
• New — 创建

PowerShell 常用命令

Get-Help: 获取命令与主题帮助

示例：显示 Format-Table 帮助

Get-Help Format-Table

Get-Command: 获取可调用项信息

脚本示例：列出机器安装的所有 cmdlet 与函数

Get-Command

Get-Service: 查找含“service”的 cmdlet

示例：获取以“vm”开头的服务

Get-Service "vm*"

Get-Member: 显示对象可用成员

示例：获取 vm 进程成员

Get-Service "vm*" | Get-Member

其他命令：

• Get-Module 显示命令包
• Get-Content 读取文件内容并处理
• Get- 查找所有以 get- 开头的 cmdlet

示例：创建文件夹

New-Item -Path 'X:\Guru99' -ItemType Directory

输出

PowerShell 数据类型

PowerShell 数据类型

特殊变量

特殊变量	说明
$Error	错误对象数组，显示最近错误
$Host	显示当前宿主应用名称
$Profile	存储默认 Shell 用户配置文件完整路径
$PID	存储进程标识符
$PSUICulture	当前 UI 区域文化名称
$NULL	空或 NULL 值
$False	FALSE 值
$True	TRUE 值

PowerShell 脚本

脚本存储为 .ps1 文件。默认双击无法运行，保护系统免受意外损害。执行脚本：

步骤 1：右键点击选择“Run with PowerShell”

执行策略限制脚本运行。运行 Get-ExecutionPolicy 查看策略，可能输出：

• Restricted — 禁止运行脚本（默认）
• AllSigned — 仅运行受信开发者签名脚本，执行前确认
• RemoteSigned — 运行本地或受信签名脚本
• Unrestricted — 运行任意脚本

更改执行策略步骤：

步骤 1) 以管理员身份打开 PowerShell（右键“Run as Administrator”）

步骤 2) 执行命令：

1. Get-ExecutionPolicy
2. Set-ExecutionPolicy Unrestricted
3. 输入 Y 确认
4. Get-ExecutionPolicy

第一个 PowerShell 脚本

记事本写入：

Write-Host "Hello, Guru99!"

保存为 FirstScript.ps1

PowerShell 中调用：

& "X:\FirstScript.ps1"

什么是 PowerShell ISE？

Windows PowerShell 集成脚本环境 (ISE) 是 PowerShell 默认编辑器。可在基于窗口的 GUI 环境中运行命令、编写测试、调试脚本。支持多行编辑、语法着色、Tab 补全、选择性执行等。

ISE 也支持控制台面板运行命令，并提供可插入工具的辅助面板，可同时查看脚本源码与其他工具。

可同时打开多个脚本窗口，调试使用其他脚本/模块定义函数的脚本时特别有用。

PowerShell ISE

同一脚本可在 ISE 中创建：

1. 粘贴代码到编辑器
2. 保存脚本
3. 按 F5 运行
4. 在控制台观察输出

示例 2：获取本机空闲虚拟内存

Get-WmiObject -Class Win32_OperatingSystem –ComputerName localhost | Select-Object -Property CSName,FreeVirtualMemory

PowerShell 核心概念

Cmdlets 由 VB/C# 等 .NET 语言编写的内置命令。允许开发者通过加载/编写 PowerShell snap-in 扩展 cmdlet 集合。
Functions 用 PowerShell 语言编写的命令，无需 Visual Studio 等 IDE 即可开发。
Scripts 磁盘上 .ps1 扩展名的文本文件。
Applications 现有 Windows 程序。
WhatIf 告知 cmdlet 不执行仅模拟结果。
Confirm 执行前提示确认。
Verbose 提供更高详细级别。
Debug 指示 cmdlet 提供调试信息。
ErrorAction 错误时执行特定动作：continue、stop、silently-continue、inquire。
ErrorVariable 指定保存错误信息的变量。
OutVariable 指定保存输出信息的变量。
OutBuffer 指定调用下一个管道 cmdlet 前暂存对象数量。

PowerShell 脚本优势

• 脚本功能强大，少量代码完成大量工作
• 变量声明形式 $<variable>
• 变量可保存命令输出、对象、值
• 变量“类型”无需显式指定

PowerShell 与命令提示符对比

PowerShell	Command Prompt
深度集成 Windows OS，提供交互式命令行与脚本语言	Microsoft 提供的默认命令行界面，简单的 win32 应用，与 Windows 系统中任何 win32 对象交互
使用 cmdlet，可在运行时环境或自动化脚本中调用	无此类特性
将输出视为对象，可通过管道传递给其他 cmdlet	输出仅为文本流，非对象集合
功能、能力、内部机制极其先进	功能基础

PowerShell 应用场景

如今 PowerShell 成为大型企业网络 IT 管理员理想选择，简化管理操作与工作量。例如：管理 400+ 服务器的大型网络，需部署依赖特定服务的新安全方案。手工逐台登录检查耗时且易错。用 PowerShell 单脚本几分钟搞定，自动收集所有服务器服务运行信息。

总结

• Windows PowerShell 是面向对象自动化引擎与脚本语言
• 为操作系统提供深度集成命令行体验
• 1.0 版于 2006 年发布
• 支持远程机器调用脚本与 cmdlet
• 所有新版 Windows 预装
• Cmdlet 是 Windows PowerShell 环境中的轻量命令
• Get、Start、Out、Stop、Set、New 为重要命令动词
• Boolean、Byte、Char、Decimal、Long 等为重要数据类型
• $Error、$Host、$Profile、$PID、$PSUICulture、$NULL 等为特殊变量
• PowerShell ISE 是 PowerShell 默认编辑器
• PowerShell 深度集成 Windows OS，命令提示符是 Microsoft 提供的默认命令行界面
• PowerShell 成为大型企业网络 IT 管理员理想选择，简化管理操作与工作量